作者通過自動加濕器和高敏感張力裝置組成的系統用來監測柞蠶絲纖維對濕度的響應。在試驗過程中，在懸臂上安裝的一個高敏感張力傳感器，同步記錄在加濕/干燥循環過程中蠶絲纖維的力學響應變化（如圖一）。從力學曲線中可以看到，蠶絲纖維對于濕度的循環響應共分為兩個階段：在第一個階段，張力存在著一段不可逆增加過程，這種現象被稱為動物絲的超收縮，當絲第一次暴露在水蒸氣中時就會出現。而第二階段是一個可重復的循環響應。如圖1所示，這一階段的應力在干燥過程中從第二平臺（P2）逐漸上升到第三平臺(P3)。進一步加濕可使其降低回P2。加濕過程中的應力變化比干燥過程更為劇烈。這種穩定的循環濕應力響應P2→P3→P2，可以在重復50個循環內沒有任何可檢測到的強度衰減。

圖1. 自制的柞蠶絲濕度響應行為原位檢測裝置（左），柞蠶絲在多次加濕和干燥循環中的力學響應曲線（右）。

對此，本論文中提出了一個新的模型來解釋水分子與動物絲的相互作用。這個模型中總結出了三類與動物絲的類型無關，但在動物絲對水蒸氣的循環響應中起著關鍵作用的結構元素，即（i）β折疊片狀納米晶體，（ii）富含親水性甘氨酸的結構域，（iii）取向的無定形區（圖2）。其中，存在于無定形區域中的富含甘氨酸的交聯劑（ii）比β-折疊薄，并且它們的穩定性取決于氫鍵密度。但是，動物絲中含有大量的富含甘氨酸的結構域。例如，當前研究中使用的A. pernyi蠶絲纖維絲素蛋白中GGY基序的百分比約為20％，因此這些交聯劑對動物絲在濕度響應循環中的力學表現有著非常重要的貢獻。在本論文提出的模型中，動物絲中的無定形相并非完全無規，而是表現為沿纖維長軸取向的排列。

此外，作者們利用基于平均場理論的群體相互作用模型（常用于理解機械加載過程中的能量儲存和分散），量化了蠶絲在濕度條件下的整個響應過程。最后利用模型模擬得出的曲線很好的對應了實驗觀測值；模擬出的超收縮前后的負載值也與實驗結果一致。建立的模型有望定量的指導動物絲纖維驅動器的制備、優化與應用。